(57)【要約】      （修正有）【課題】高屈折率を実現するハードコート層をプライマー層と共にプラスチックレンズに設けるにあたって干渉色の変化を抑制し、且つクラックの発生を抑制する。【解決手段】プラスチックより成るレンズ基材の表面に、プライマー層とハードコート層の２層がこの順に形成され、ハードコート層は、金属酸化物と、下記一般式（１）（Ｒ１）ｎＳｉ（ＯＲ２）４−ｎ・・・（１）で表わされる材料、及び下記一般式（２）（Ｒ３）ｎＳｉ（ＯＲ４）４−ｎ・・・（２）で表わされる材料と、を混合して成る組成物と、を含む。ハードコート層の厚さが、プライマー層の厚さに対し２倍以上とされる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラスチックより成るレンズ基材の表面に、プライマー層、ハードコート層及び反射防止膜がこの順に形成され、
前記ハードコート層は、金属酸化物と、下記一般式（１）
（Ｒ１）ｎＳｉ（ＯＲ２）４−ｎ・・・（１）
（式中、Ｒ１はアミノ基を有する１価の炭素数１〜２０の炭化水素基、Ｒ２は炭素数１〜８のアルキル基、炭素数６〜１０のアリール基、炭素数７〜１０のアラルキル基、又は炭素数２〜１０のアシル基、ｎは１又は２の整数を示し、Ｒ１が複数ある場合には複数のＲ１はたがいに同一でも異なっていてもよく、複数のＯＲ２はたがいに同一でも異なっていてもよい。）で表わされる材料、及び下記一般式（２）
（Ｒ３）ｎＳｉ（ＯＲ４）４−ｎ・・・（２）
（式中、Ｒ３はイソシアネート基を有する１価の炭素数１〜２０の炭化水素基、Ｒ４は炭素数１〜８のアルキル基、炭素数６〜１０のアリール基、炭素数７〜１０のアラルキル基、又は炭素数２〜１０のアシル基、ｎは１又は２の整数を示し、Ｒ３が複数ある場合には複数のＲ３はたがいに同一でも異なっていてもよく、複数のＯＲ４はたがいに同一でも異なっていてもよい。）で表わされる材料、を混合して成る組成物と、を含み、
前記ハードコート層の厚さが、前記プライマー層の厚さに対し、２倍以上とされて成る
プラスチックレンズ。
【請求項２】
更に、前記ハードコート層及びプライマー層の総膜厚が７μｍ未満とされる請求項１記載のプラスチックレンズ。
【請求項３】
前記ハードコート層の厚さが１．５μｍ以上である請求項１又は２に記載のプラスチックレンズ。
【請求項４】
前記プライマー層の厚さが０．１μｍ以上である請求項１〜３のいずれか１項に記載のプラスチックレンズ。
【請求項５】
前記ハードコート層に含まれる金属酸化物が、ＴｉＯ２、ＺｒＯ２、ＣｅＯ２、ＺｎＯ２、ＳｎＯ２、ＩＴＯ（インジウム−スズ複合酸化物）の少なくともいずれか１種以上である請求項１〜４のいずれか１項に記載のプラスチックレンズ。
【請求項６】
レンズ基材の表面に、プライマー層を形成する工程と、
下記一般式（１）
（Ｒ１）ｎＳｉ（ＯＲ２）４−ｎ・・・（１）
（式中、Ｒ１はアミノ基を有する１価の炭素数１〜２０の炭化水素基、Ｒ２は炭素数１〜８のアルキル基、炭素数６〜１０のアリール基、炭素数７〜１０のアラルキル基、又は炭素数２〜１０のアシル基、ｎは１又は２の整数を示し、Ｒ１が複数ある場合には複数のＲ１はたがいに同一でも異なっていてもよく、複数のＯＲ２はたがいに同一でも異なっていてもよい。）で表わされる材料、及び下記一般式（２）
（Ｒ３）ｎＳｉ（ＯＲ４）４−ｎ・・・（２）
（式中、Ｒ３はイソシアネート基を有する１価の炭素数１〜２０の炭化水素基、Ｒ４は炭素数１〜８のアルキル基、炭素数６〜１０のアリール基、炭素数７〜１０のアラルキル基、又は炭素数２〜１０のアシル基、ｎは１又は２の整数を示し、Ｒ３が複数ある場合には複数のＲ３はたがいに同一でも異なっていてもよく、複数のＯＲ４はたがいに同一でも異なっていてもよい。）で表わされる材料、を混合して成る組成物と、金属酸化物とを含むハードコート液を調製する工程と、
前記ハードコート液を、その硬化後の厚さが前記プライマー層の厚さに対し２倍以上となるように、前記プライマー層の上に成膜する工程と、
前記ハードコート液を硬化してハードコート層を形成する工程と、
前記ハードコート層の上に反射防止膜を形成する工程と、を含む
プラスチックレンズの製造方法。
【請求項７】
前記ハードコート液を形成する工程において、ウレア結合から成る組成物を混合する請求項６記載のプラスチックレンズの製造方法。
【請求項８】
前記ハードコート液を形成する工程において、ルチル型チタニアゾル及びジルコニアゾルを混合する請求項６又は７に記載のプラスチックレンズの製造方法。
【請求項９】
前記プライマー層の材料に、ウレタン樹脂、ルチル型チタニア型ゾルを混合する請求項６〜８のいずれか１項に記載のプラスチックレンズの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば眼鏡用のプラスチックレンズ、特に高屈折率のプラスチックレンズとその製造方法に適用して好適なプラスチックレンズ及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、眼鏡用のプラスチックレンズとして、薄板化を達成するために高屈折率のプラスチックレンズが開発されている。プラスチックレンズはガラスレンズに比べて軽量で且つ加工が容易であり、衝撃にも比較的強いという利点を有するが、硬度が低いため耐擦傷性や耐候性に劣る。このため、特に眼鏡レンズとして提供する場合、ハードコートと呼ばれる硬化膜が施されるのが一般的である。眼鏡レンズの場合は反射防止膜が表面に形成されるが、ハードコートとの間に屈折率差があると干渉縞が発生するので、ハードコートの材料も高屈折率であることが求められる。
【０００３】
このような高屈折率を達成するハードコート材料として、金属酸化物と有機ケイ素化合物、いわゆるシランカップリング材とを含むハードコート材が提案されている。例えば下記の特許文献１には、有機ケイ素化合物又はその加水分解物と、酸化チタン、酸化スズ及び酸化ジルコニウムから構成される複合酸化物ゾルとより成るコーティング組成物が開示され、耐擦傷性、表面硬度、耐摩耗性等の向上が図られている。
【０００４】
また、高屈折率のハードコートの上に反射防止膜を形成すると耐衝撃性が低下する欠点がある。この問題を解決するために、下記の特許文献２においては、レンズ表面とハードコート層との間にプライマー層を設け、その材料を適宜選定することによって、高い屈折率と耐衝撃性の向上との両立を図る技術が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−１２９１０２号公報
【特許文献２】特開平０９−１３６９７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記特許文献１に記載されているような金属酸化物と有機ケイ素化合物とを含むハードコート材を用いる場合、高屈折率で且つ耐擦傷性に優れたハードコートが得られる。しかしながら、耐擦傷性の向上を図るために単にハードコートの膜厚を大きくすると、クラック（割れ）が生じてしまう場合がある。また、特許文献２に記載されているようなプライマー層を組み合わせて設ける場合、干渉色が変化してしまう場合があった。特に眼鏡用プラスチックレンズに適用する場合は、干渉色は特定の色の範囲であることが好ましく、干渉色にバラツキが生じると、製品とすることができず、歩留まりの低下を生じるという問題がある。
【０００７】
以上の問題に鑑みて、本発明は、プラスチックレンズ上に、プライマー層を介して比較的高い屈折率を実現するハードコート層を設けるにあたって、耐擦傷性の向上を図ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明は、プラスチックより成るレンズ基材の表面に、プライマー層、ハードコート層及び反射防止膜がこの順に形成され、
前記ハードコート層は、金属酸化物と、下記一般式（１）
（Ｒ１）ｎＳｉ（ＯＲ２）４−ｎ・・・（１）
（式中、Ｒ１はアミノ基を有する１価の炭素数１〜２０の炭化水素基、Ｒ２は炭素数１〜８のアルキル基、炭素数６〜１０のアリール基、炭素数７〜１０のアラルキル基、又は炭素数２〜１０のアシル基、ｎは１又は２の整数を示し、Ｒ１が複数ある場合には複数のＲ１はたがいに同一でも異なっていてもよく、複数のＯＲ２はたがいに同一でも異なっていてもよい。）で表わされる材料、及び下記一般式（２）
（Ｒ３）ｎＳｉ（ＯＲ４）４−ｎ・・・（２）
（式中、Ｒ３はイソシアネート基を有する１価の炭素数１〜２０の炭化水素基、Ｒ４は炭素数１〜８のアルキル基、炭素数６〜１０のアリール基、炭素数７〜１０のアラルキル基、又は炭素数２〜１０のアシル基、ｎは１又は２の整数を示し、Ｒ３が複数ある場合には複数のＲ３はたがいに同一でも異なっていてもよく、複数のＯＲ４はたがいに同一でも異なっていてもよい。）で表わされる材料と、を混合して成る組成物と、を含む。そして、ハードコート層の厚さが、プライマー層の厚さに対し、２倍以上として構成される。
【０００９】
また、本発明によるプラスチックレンズの製造方法は、レンズ基材の表面に、プライマー層を形成する工程と、下記一般式（１）
（Ｒ１）ｎＳｉ（ＯＲ２）４−ｎ・・・（１）
（式中、Ｒ１はアミノ基を有する１価の炭素数１〜２０の炭化水素基、Ｒ２は炭素数１〜８のアルキル基、炭素数６〜１０のアリール基、炭素数７〜１０のアラルキル基、又は炭素数２〜１０のアシル基、ｎは１又は２の整数を示し、Ｒ１が複数ある場合には複数のＲ１はたがいに同一でも異なっていてもよく、複数のＯＲ２はたがいに同一でも異なっていてもよい。）で表わされる材料、及び下記一般式（２）
（Ｒ３）ｎＳｉ（ＯＲ４）４−ｎ・・・（２）
（式中、Ｒ３はイソシアネート基を有する１価の炭素数１〜２０の炭化水素基、Ｒ４は炭素数１〜８のアルキル基、炭素数６〜１０のアリール基、炭素数７〜１０のアラルキル基、又は炭素数２〜１０のアシル基、ｎは１又は２の整数を示し、Ｒ３が複数ある場合には複数のＲ３はたがいに同一でも異なっていてもよく、複数のＯＲ４はたがいに同一でも異なっていてもよい。）で表わされる材料、を混合して成る組成物と、金属酸化物と、を含むハードコート液を調製する工程と、このハードコート液を、その硬化後の厚さがプライマー層の厚さに対し２倍以上となるように、プライマー層の上に成膜する工程と、ハードコート液を硬化してハードコート層を形成する工程と、ハードコート層の上に反射防止膜を形成する工程と、を含む。
【００１０】
上述したように、本発明においては、プラスチックより成るレンズ基材上にプライマー層とハードコート層とを設ける場合に、ハードコート層に金属酸化物を含むと共に、上記一般式（１）及び（２）で表わされる材料を混合して成る組成物を含むものとする。その上で、得られるハードコート層の厚さをプライマー層の厚さに対し２倍以上とすることによって、確実にハードコート層の耐擦傷性を向上させることができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、プラスチックレンズ上に、プライマー層を介して比較的高い屈折率を実現するハードコート層を設ける場合に、耐擦傷性の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施の形態例に係るプラスチックレンズの製造方法の工程を示すフローチャートである。
【図２】本発明の実施の形態例に係るプラスチックレンズの製造方法の工程を示すフローチャートである。
【図３】プラスチックレンズのスクラッチ試験結果を示す写真図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下本発明を実施するための最良の形態の例を説明するが、本発明は以下の例に限定されるものではない。
本発明によるプラスチックレンズは、プラスチックより成るレンズ基材上に、密着性、耐衝撃性を向上させるプライマー層を介してハードコート層が形成され、その上に少なくとも反射防止膜が形成されて構成される。
【００１４】
本発明のプラスチックレンズに用いるレンズ基材としては、以下の材料を用いることができる。例えばメチルメタクリレート単独重合体、メチルメタクリレートと一種以上の他のモノマーとをモノマー成分とする共重合体、ジエチレングリコールビスアリルカーボネート単独重合体、ジエチレングリコールビスアリルカーボネートと一種以上の他のモノマーとをモノマー成分とする共重合体、イオウ含有共重合体、ハロゲン含有共重合体、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、不飽和ポリエステル、ポリエチレンテレフタレート、ポリウレタン、ポリチオウレタン、スルフィド結合を有するモノマーの単独重合体、スルフィドと一種以上の他のモノマーとをモノマー成分とする共重合体、ポリスルフィドと一種以上の他のモノマーとをモノマー成分とする共重合体、ポリジスルフィドと一種以上の他のモノマーとをモノマー成分とする共重合体等である。
特にレンズ基材の材料として、屈折率が１．６以上程度の比較的高屈折率な材料を用いてレンズを構成する場合に、本発明を好適に適用することができる。
【００１５】
また、レンズ基材とハードコート層との間に設けるプライマー層の材料としては、レンズ基材とハードコート層との密着性及び耐衝撃性を高め、またレンズ基材を比較的高屈折率材料より構成する場合は、光学特性に影響を及ぼさない材料であればよい。例えばポリオール、ポリイソシアネート、ポリイソシアネートのＮＣＯ基のブロッキング剤、またこれらに加えて金属酸化物を含む材料を用いることができる。
【００１６】
ポリオールとしては、ポリカーボネートポリオール（例えば日本ポリウレタン工業（株）製「ニッポラン９８０番シリーズ（商品名）」、東亞合成（株）製「カルボジオール（商品名）」等）、ポリエーテルポリオール（例えば（株）ＡＤＥＫＡ製「アデカポリエーテル（商品名）」、三井化学ポリウレタン（株）製「アクトコールＰＰＧ−Ｄｉｏｌシリーズ（商品名）」等）、アクリルポリオール（例えば三井化学ポリウレタン（株）「タケラック（登録商標）」、ＤＩＣ（旧大日本インキ化学工業）（株）製「アクリディック（登録商標）」等）、またはポリエステルポリオール（ＤＩＣ（株）製「ポリライト（登録商標）」、（株）クラレ製「クラレポリオールシリーズ（商品名）」）等を用いることができる。
【００１７】
また、ポリイソシアネートとして、ポリイソシアネートヘキサメチレンジイソシアネート、１，３，３−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、４，４’−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、テトラメチルキシリレンジイシアネート、水添キシリレンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、水添ジフェニルメタンジイソシアネート、１，５−ナフタレンジイソシアネート、テトラメチルキシリレンジイソシアネート等のポリイソシアネートまたはこれらの変性体、イソシアヌレート、アロファネート、ビュレットまたはカルボジイミド、またはこれらの三量体などのアダクト体等を用いることができる。
【００１８】
ポリイソシアネートのＮＣＯ基のブロッキング剤としては、β−ジケトン、メチルエチルケトオキシムが好ましいが、アセチルアセトン、２，４−ヘキサンジオン、３，５−ヘプタンジオン、アセトオキシム、メチルエチルケトオキシムまたはカプロラクタム等を用いることができる。
【００１９】
またこのようなプライマー組成物に、屈折率を高めるために金属酸化物を添加してもよい。金属酸化物としては、Ｓｉ，Ａｌ，Ｓｎ，Ｓｂ，Ｔａ，Ｃｅ，Ｌａ，Ｆｅ，Ｚｎ，Ｗ，Ｚｒ，Ｉｎ，Ｔｉから選ばれる１種以上もしくは２種類以上の金属からなる金属酸化物、更に前記金属酸化物微粒子からなるゾルを用いることができる。
【００２０】
特に、ウレタン樹脂、ルチル型チタニアゾルを混合して成る材料より構成する場合は、密着性に優れ、また比較的高い屈折率となり、且つルチル結晶ＴｉＯ２は光活性が抑制されるので耐候性の低下が抑制されるという利点を有する。
更に、ジルコニアゾルを混合して成る材料より構成する場合は、より耐候性の低下を抑制できるという利点がある。
【００２１】
溶媒としては、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノプロピルエーテルアセテート、エチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノプロピルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノブチルエーテルアセテート、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、エチレングリコールジプロピルエーテル、エチレングリコールジブチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールジプロピルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル、プロピレングリコールジメチルエーテルまたはプロピレングリコールジエチルエーテル等のグリコール類等を用いることができる。
【００２２】
また、その他レベリング剤として、ポリオキシアルキレンとポリジメチルシロキサンの共重合体またはポリオキシアルキレンとフルオロカーボンとの共重合体等を用いることができる。
【００２３】
プライマー層の形成方法としては、ディッピング法やスピンコート法、スプレー法等により塗布した後、加熱や光線照射等により硬化して形成することができる。
【００２４】
そして、ハードコート層を構成するハードコート液としては、上記一般式（１）、（２）で表わされる材料を混合して成る組成物を含むものとする。
一般式（１）において、Ｒ１はアミノ基を有する１価の炭素数１〜２０の炭化水素基であり、例えば、γ−アミノプロピル基、Ｎ−β（アミノエチル）−γ−アミノプロピル基、Ｎ−フェニル−γ−アミノプロピル基などが挙げられる。
【００２５】
一般式（１）において、Ｒ２は炭素数１〜８のアルキル基、炭素数６〜１０のアリール基、炭素数７〜１０のアラルキル基、又は炭素数２〜１０のアシル基である。
Ｒ２の炭素数１〜８のアルキル基は、直鎖状、分岐状、環状のいずれであってもよく、例えばメチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基などが挙げられる。アリール基としては、例えば、フェニル基、トリル基などが挙げられ、アラルキル基としては、例えば、ベンジル基、フェネチル基などが挙げられ、アシル基としては、例えばアセチル基などが挙げられる。
【００２６】
また一般式（１）において、ｎは１又は２の整数を示し、Ｒ１が複数ある場合には複数のＲ１はたがいに同一でも異なっていてもよく、複数のＯＲ２はたがいに同一でも異なっていてもよい。
【００２７】
一般式（１）で表わされる有機ケイ素化合物の具体例としては、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルジメトキシメチルシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−アミノプロピルジエトキシメチルシラン、Ｎ−β（アミノエチル）γ−アミノプロピルジメトキシメチルシラン、Ｎ−β（アミノエチル）γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−β（アミノエチル）γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−β（アミノエチル）γ―アミノプロピルジエトキシメチルシラン、Ｎ−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−フェニル−γ−アミノプロピルジメトキシメチルシラン、Ｎ−フェニル−γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−フェニル−γ−アミノプロピルジエトキシメチルシランなどのアミノ系のシランカップリング剤が挙げられる。
【００２８】
これらの中でも、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−アミノプロピルジメトキシメチルシラン、γ−アミノプロピルジエトキシメチルシランが好ましく、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−アミノプロピルトリアルコキシシランがさらに好ましい。
【００２９】
一般式（２）において、Ｒ３はイソシアネート基を有する１価の炭素数１〜２０の炭化水素基であり、例えば、イソシアネートメチル基、α−イソシアネートエチル基、β−イソシアネートエチル基、α−イソシアネートプロピル基、β−イソシアネートプロピル基、γ−イソシアネートプロピル基などが挙げられる。
【００３０】
一般式（２）において、Ｒ４は炭素数１〜８のアルキル基、炭素数６〜１０のアリール基、炭素数７〜１０のアラルキル基、又は炭素数２〜１０のアシル基であり、これら各基の例としては、前記Ｒ２と同様の例が挙げられる。
また一般式（２）において、ｎは１又は２の整数を示し、Ｒ３が複数ある場合には複数のＲ３はたがいに同一でも異なっていてもよく、複数のＯＲ４はたがいに同一でも異なっていてもよい。
【００３１】
一般式（２）で表わされる化合物の例としては、γ−イソシアナトプロピルトリメトキシシラン、γ−イソシアナトプロピルジメトキシメチルシラン、γ−イソシアナトプロピルトリエトキシシラン、γ−イソシアナトプロピルジエトキシメチルシランなどのイソシアネート系シランカップリング剤が挙げられ、γ−イソシアナトプロピルトリメトキシシラン、γ−イソシアナトプロピルトリエトキシシラン、γ−イソシアナトプロピルトリアルコキシシランが好ましい。
【００３２】
また、上記一般式（１）及び（２）で表わされる材料を混合して成る材料に加えて、有機ケイ素化合物として、下記一般式（３）で表わされる有機ケイ素化合物、下記化１に示す一般式（４）で表わされる有機ケイ素化合物及びそれらの加水分解物の中から選ばれる少なくとも一種を用いることができる。
【００３３】
（Ｒ５）ｎＳｉ（ＯＲ６）４−ｎ・・・（３）
【００３４】
一般式（３）において、Ｒ５は官能基（エポキシ基・アクリル基・ビニル基・メタクリル基・スチリル基・ウレイド基・メルカプト基）を有する１価の炭素数３〜２０の炭化水素基であり、例えばγ−グリシドキシプロピル基、β−エポキシシクロヘキシルエチル基、γ−アクリロキシプロピル基、ビニル基、γ−メタクリロキシプロピル基、ｐ−スチリル基、γ−ウレイドプロピル基、γ−メルカプトプロピル基などが挙げられる。
【００３５】
一般式（３）においてＲ６は炭素数１〜８のアルキル基、炭素数６〜１０のアリール基、炭素数７〜１０のアラルキル基、又は炭素数２〜１０のアシル基である。
Ｒ６の材料としては、前記Ｒ２と同様の材料を用いることができる。
【００３６】
一般式（３）において、ｎは１又は２の整数を示し、Ｒ５が複数ある場合には複数のＲ５はたがいに同一でも異なっていてもよく、複数のＯＲ６はたがいに同一でも異なっていてもよい。
【００３７】
一般式（３）で表わされる有機ケイ素化合物の具体例としては、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルジメトキシメチルシラン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルジエトキシメチルシラン、β−エポキシシクロヘキシルエチルトリメトキシシラン、β−エポキシシクロヘキシルエチルジメトキシメチルシラン、β−エポキシシクロヘキシルエチルトリエトキシシラン、β−エポキシシクロヘキシルエチルジエトキシメチルシラン、γ−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−アクリロキシプロピルジメトキシメチルシラン、γ−アクリロキシプロピルトリエトキシシラン、γ−アクリロキシプロピルジエトキシメチルシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルジメトキシメチルシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルジエトキシメチルシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルジメトキシメチルシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルジエトキシメチルシラン、ｐ−スチリルトリメトキシシラン、ｐ−スチリルジメトキシメチルシラン、ｐ−スチリルトリエトキシシラン、ｐ−スチリルジエトキシメチルシラン、γ−ウレイドプロピルトリメトキシシラン、γ−ウレイドプロピルジメトキシメチルシラン、γ−ウレイドプロピルトリエトキシシラン、γ−ウレイドプロピルジエトキシメチルシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルジメトキシメチルシラン、γ−メルカプトプロピルトリエトキシシラン、γ−メルカプトプロピルジエトキシメチルシラン等が挙げられる。
【００３８】
【化１】
2010033021.tif 000003
【００３９】
一般式（４）において、Ｒ７及びＲ８は、それぞれ炭素数１〜４のアルキル基又は炭素数２〜４のアシル基であり、同一でも異なっていてもよく、Ｒ９及びＲ１０は、それぞれ官能基を有するもしくは有しない炭素数１〜５の１価の炭化水素基であり、同一でも異なっていてもよい。
前記Ｒ７及びＲ８のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基などが挙げられ、炭素数２〜４のアシル基としては、例えばアセチル基などが挙げられる。
【００４０】
Ｒ９及びＲ１０の炭化水素基としては、例えば、炭素数１〜５のアルキル基及び炭素数２〜５のアルケニル基などが挙げられる。これらは直鎖状、分岐状のいずれであってもよく、アルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ペンチル基などが挙げられ、アルケニル基としては、例えば、ビニル基、アリル基、ブテニル基などが挙げられる。
前記炭化水素基の官能基としては、例えば、ハロゲン原子、グリシドキシ基、エポキシ基、アミノ基、メルカプト基、シアノ基、（メタ）アクリロイルオキシ基などが挙げられる。
【００４１】
一般式（４）において、Ｙは炭素数２〜２０の２価の炭化水素基であり、炭素数２〜１０のアルキレン基及びアルキリデン基が好ましく、例えば、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、エチリデン基、プロピリデン基などが挙げられる。
一般式（４）において、ａ及びｂは、それぞれ０又は１の整数を示し、複数のＯＲ７はたがいに同一でも異なっていてもよいし、複数のＯＲ８はたがいに同一でも異なっていてもよい。
【００４２】
一般式（４）で表わされる有機ケイ素化合物の具体例としては、ビス（トリエトキシシリル）エタン、ビス（トリメトキシシリル）エタン、ビス（トリエトキシシリル）メタン、ビス（トリメトキシシリル）ヘキサン、ビス（トリエトキシシリル）オクタンなどが挙げられ、ビス（トリエトキシシリル）エタン、ビス（トリメトキシシリル）エタンが好ましい。
【００４３】
以上の材料のうち、本発明においてハードコート液に用いる有機ケイ素化合物としては、エポキシ系、アクリル系、ビニル系、メタクリル系のシランカップリング剤からなる群から選ばれる少なくとも１種以上含むことが望ましい。
【００４４】
更に、有機ケイ素化合物の溶媒としては、メタノール、エタノール、イソプロパノール、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールプロピルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、ダイアセトンアルコール、テトラヒドロフラン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、トルエン、酢酸エチル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート等を用いることが望ましい。
【００４５】
また、本発明においてハードコート層に含まれる金属酸化物としては、Ａｌ、Ｔｉ、Ｓｂ、Ｚｒ、Ｓｉ、Ｃｅ、Ｆｅ、Ｉｎ、Ｓｎ等の金属のうち１種以上の酸化物、複合酸化物が挙げられる。特に、ＴｉＯ２、ＺｒＯ２、ＣｅＯ２、ＺｎＯ２、ＳｎＯ２、ＩＴＯ（インジウム−スズ複合酸化物）を用いる場合は、これらを含むハードコート層全体の屈折率を比較的高くすることができるので、高屈折率のレンズ基材を用いる場合に、好適となる。
【００４６】
また、この金属酸化物を分散させる溶媒としては、メタノール、エタノール、イソプロパノール等のアルコール類、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールプロピルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル等のグリコールエーテル類、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール等のグリコール類、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン類等公知の原料等を用いることができる。
【００４７】
また、ハードコート液には、反応を促進するために硬化触媒、レンズ基材への塗布時の濡れ性を向上させ、平滑性を向上させる目的で各種の有機溶剤や界面活性剤を含有させることもできる。さらに、紫外線吸収剤、酸化防止剤、光安定剤等もハードコート層の物性に影響を与えない限り添加することができる。
【００４８】
硬化触媒としては、特に限定されないが、アリルアミン、エチルアミンなどのアミン類、またルイス酸やルイス塩基を含む各種酸や塩基、例えば有機カルボン酸、クロム酸、次亜塩素酸、ホウ酸、過塩素酸、臭素酸、亜セレン酸、チオ硫酸、オルトケイ酸、チオシアン酸、亜硝酸、有る民酸、炭酸などの塩又は金属塩、さらにアルミニウム、ジルコニウム、チタニウムを有する金属アルコキシド又は金属キレート化合物などが挙げられる。
【００４９】
これらの中でも、特に好ましい硬化触媒は、アルミ系触媒であるアルミニウムキレートである。アルミニウムキレートとしては、例えば、エチルアセトアセテートアルミニウムジイソプロピレート、アルミニウムトリス（エチルアセトアセテート）、アルキルアセトアセテートアルミニウムジイソプロピレート、アルミニウムモノアセチルアセトネートビス（エチルアセトアセテート）、アルミニウムトリス（アセチルアセトネート）、アルミニウム＝モノイソプロポキシモノオレオキシエチルアセトアセテート等が挙げられる。このようなアルミ触媒、特にアルミニウムキレートを用いる場合は、ｐＨ調整機能を有するので、例えば金属酸化物を含む材料を複数混合する場合に、ｐＨ値が異なることによって生じる凝集を抑制することが可能となる。
【００５０】
このようにして調製したハードコート液をレンズ基材上にディッピング法、スピンコート法、スプレー法等により成膜した後、加熱や光線照射等によって硬化して、レンズ基材上にハードコート層が形成される。
【００５１】
ハードコート層の上に設ける反射防止膜としては、無機材料、有機材料いずれも使用可能であり、レンズ基材を高屈折率材料とする場合はその光学特性に影響を及ぼさない材料であればよい。無機材料より成る場合は真空蒸着法等によって形成し、有機材料より成る場合はディッピング法、スピンコーティング法等により塗布した後、加熱や光線照射等によって硬化して形成することができる。
【００５２】
次に、図１を参照して、本発明の実施の形態例に係るプラスチックレンズの製造方法を説明する。図１に示すように、先ず、レンズ基材を用意する（ステップＳ１）。次に、レンズ基材上に、上述した材料より成るプライマー層を形成する（ステップＳ２）。更に、上述の一般式（１）及び（２）で表わされる材料を混合して成る組成物、また必要に応じて他の有機ケイ素化合物、更に、金属酸化物を含むハードコート液を調製する（ステップＳ３）。このハードコート液を調製する工程の詳細については後述する。そして、プライマー層の上に調製したハードコート液を、所定の厚さ、すなわちプライマー層の厚さに対して硬化後のハードコート層の厚さが２倍以上１０倍以下となる厚さをもって成膜し、硬化する（ステップＳ４）。成膜方法はディッピング法、スピンコート法、スプレー法等いずれでもよく、硬化方法は加熱、光照射等により行う。次に、ハードコート層の上に反射防止膜を形成して、プラスチックレンズが完成する（ステップＳ５）。
【００５３】
次に、ハードコート液を調製する工程について、図２を参照して説明する。図２に示すように、先ず、溶媒を用意する（ステップＳ１１）。次にこの溶媒に、一般式（１）で表わされる材料を添加する（ステップＳ１２）。そして更に、一般式（２）で表わされる材料を添加する（ステップＳ１３）。更に他の有機ケイ素化合物、例えば上記一般式（３）又は（４）で表わされる材料を用いる場合は、図示しないが、ステップＳ１３の後に、これらの材料を添加する工程を追加する。撹拌等を行って溶媒に混合した材料の化学反応が終了した状態で、一般式（１）、（２）で表わされる材料を混合して成る組成物が完成する（ステップＳ１４）。なお、この組成物はウレア結合からなる組成物であり、プライマー層との密着性を高める機能を有する。
【００５４】
次に、別の容器に、金属酸化物を含む材料として、例えば溶媒に粒子状等の金属酸化物が分散されたゾル状の材料を用意する（ステップＳ１５）。この材料に、必要に応じて蒸留水を添加する（ステップＳ１６）。水を添加することによって、金属酸化物を含む材料が中性でない場合に、ｐＨ濃度の変化を緩和することができる。
【００５５】
その後、硬化等を促進する触媒を添加する（ステップＳ１７）。そして、２種以上の金属酸化物を混合する場合は、例えば触媒を添加した後に、更に他の金属酸化物を含む材料を添加する（ステップＳ１８）。金属酸化物を１種類とする場合は、このステップＳ１８を省略する。２種目の金属酸化物を含む材料も、例えば溶媒に粒子状等の金属酸化物が分散されたゾル状の材料を用いることができる。
【００５６】
２種以上の金属酸化物を含む材料を混合する場合、混合するそれぞれの金属酸化物を含む材料が、例えばｐＨ値が異なる等の理由によって、混合すると凝集する恐れがある。このような場合は、図３に示す例のように、２種目の金属酸化物を含む材料を添加する前に、予め触媒を添加してもよい。触媒として上述したアルミニウムキレート等の、ｐＨ値を調整する作用のある材料を用いる場合は、このような凝集を抑制ないし回避することができるからである。もちろん、他のｐＨ調整用の材料を添加してもよい。また、このような触媒に加えて、触媒を添加する前又は後に、他のｐＨを調整する材料を添加してもよい。
【００５７】
その後、金属酸化物に、一般式（１）及び（２）で表わされる材料を混合して成る組成物を含む材料を、混合する（ステップＳ１９）。
更に、必要に応じて膜の平滑性を高め膜厚を一定化するためのレベリング剤等の添加剤を添加する（ステップＳ２０）。このような添加剤が不要な場合はステップＳ２０を省略することができる。
以上の工程により、ハードコート層の材料となるハードコート液を調製する作業が終了する。
【００５８】
なお、図２に示すフローチャートにおいては、一例として一般式（１）及び（２）で表わされる材料を混合して成る組成物を調製する工程を先に示したが、金属酸化物を含む材料を調製する工程を先に行ってもよく、また同時に行ってもよい。
【００５９】
次に、一例としてプライマー層とハードコート層との膜厚をそれぞれ変化させてプラスチックレンズを製造し、表面の膜硬度とクラックの有無、干渉色について評価を行った。ハードコート層の膜厚の制御は、調製するハードコート液の材料の混合割合を変えて、液中の揮発しない有効成分割合を変化させて行った。以下これらの例について説明する。
【００６０】
以下の例においては、高屈折率のレンズ基材に設ける一般的なハードコート層の材料として、ＴｉＯ２及びＺｒＯ２の２種の金属酸化物と、一般式（１）及び（２）で表わされる材料を混合して成る組成物と、他の有機ケイ素化合物とを含むハードコート液を用いた。
【００６１】
先ず室温で、第１の容器に、有機ケイ素化合物の溶媒として、ＤＡＡ（ダイアセトンアルコール）を用意した。ここに、先ず第１の有機ケイ素化合物として、γ−ＡＰＳ（γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン合同会社製、商品名Ａ−１１１０）を添加し、撹拌を開始した。その後、他の有機ケイ素化合物として、γ−ＩＰＳ（γ−イソシアナトプロピルトリメトキシシラン、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン合同会社製、商品名Ｙ−５１８７）を滴下し、撹拌を続けた。数時間撹拌して、これらの材料の反応を終了させた後、他の有機ケイ素化合物として、γ−ＧＰＳ（γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、信越化学工業株式会社製、商品名ＫＢＭ４０３）を添加し、反応が終了するまで撹拌を続け、一般式（１）及び（２）で表わされる材料を混合して成る組成物を含む材料を完成した。
【００６２】
次に、５℃雰囲気下で、第２の容器に、金属酸化物を含む材料として粒子状のＺｒＯ２を含む材料を用意した。この材料としては、日産化学工業株式会社製の商品名ＨＺ−４０７ＭＨを、メタノールに４０重量％分散させたゾル状の材料（ＺｒＯ２ゾル）を用いた。
そしてこの第２の容器に蒸留水を添加し、更に、ＤＩＢＡ（ジイソブチルアミン）を添加した。ＤＩＢＡはｐＨを調整する機能を有する。
更に、硬化用の触媒としてアルミニウムトリスアセチルアセトネート（川研ファインケミカル株式会社製、商品名アルミキレートＡ（Ｗ））を添加した。
【００６３】
上述のＺｒＯ２を含む材料を用いる場合、ｐＨ７程度であるが、蒸留水、ＤＩＢＡ及びアルミ系触媒を添加することによって、ｐＨが８〜１１程度となる。
【００６４】
次に、他の金属酸化物を含む材料として、粒子状のＴｉＯ２を含む材料を添加した。この例では、ＴｉＯ２を含む材料として比較的光活性が小さく、耐光性の良好なルチル結晶ＴｉＯ２（例えば触媒化成工業株式会社製の商品名オプトレイク２１２０Ｚ）を、ＰＧＭ（プロピレングリコールモノメチルエーテル）に２０重量％分散させたゾル状の材料を用いた。なお、ＰＧＭを用いる場合は、ＰＧＭの粘性が比較的高いので、ハードコート層の膜厚を厚く形成することが可能であり、膜厚の制御が容易となるという利点を有する。
【００６５】
上述したルチル結晶ＴｉＯ２ゾルのｐＨは３．５〜４．５程度であるが、弱アルカリまで分散安定性は良好なので、上述したようにｐＨ８〜１１程度とした溶液に添加することができる。ルチル結晶ＴｉＯ２ゾルを添加した結果、ｐＨ６程度の溶液として金属酸化物を含む材料が得られる。なお、蒸留水、ＤＩＢＡ及びアルミ系触媒を添加することなくルチル結晶ＴｉＯ２ゾルを添加すると、ｐＨが４〜５程度となってしまい、ＺｒＯ２ゾルが凝集してしまう。水やＤＩＢＡ等のアミン系材料、更にアルミ系触媒を、２種の金属酸化物ゾルを添加する間の工程に添加することによって、このような凝集の発生を抑制ないしは回避することができる。
【００６６】
なお、アルミ系触媒を混合する割合が０．３ｗｔ％未満のときはｐＨ調整機能及び触媒としての機能が十分でない。また、１．８ｗｔ％を超えて混合する場合は、反応を過剰に促進させてしまう。したがって、この場合アルミ系触媒を混合する割合は、０．３ｗｔ％以上１．８ｗｔ％以下とすることが望ましい。
【００６７】
そして、第１の容器において混合した一般式（１）及び（２）で表わされる材料を混合して成る組成物を含む材料を、第２の容器内で混合した、金属酸化物を含む材料に添加して、混合する。第２の容器にて混合した材料は、適量の水が添加された弱酸性溶液なので、第１の容器において混合した有機ケイ素化合物を含む材料を混合することにより、徐々に加水分解が進行する。
【００６８】
最後に、表面の平滑性を良好にするために、レベリング剤を添加した。この例では、レベリング剤として東レ・ダウコーニング株式会社製、商品名Ｙ７００６をＰＧＭで希釈した材料を用いた。なお、溶媒として一般的な材料であるアルコール系溶媒は揮発性が高く、液粘度が非常に低いので、膜を３μｍ以上とすることが困難であったが、ＰＧＭを用いることで、３μｍ以上の膜厚を含め所望の膜厚に形成することが可能となる。
以上の材料を、適切な時間（例えば３〜１４日間、本例では８日間）かけて徐々に加水分解し、ハードコート液を調整した。
【００６９】
以上の材料を下記の表１に示す混合割合として、組成を変えて作製し、硬化後の膜厚を調整した。組成１〜組成６における有効成分割合の重量比は、以下の通りである。
［ハードコート液中の揮発しない有効成分の割合、膜厚］
組成１：１５ｗｔ％、１μｍ
組成２：１７ｗｔ％、１．５μｍ
組成３：２０ｗｔ％、２μｍ
組成４：２５ｗｔ％、３μｍ
組成５：３０ｗｔ％、４μｍ
組成６：３５ｗｔ％、５μｍ
組成７：４０ｗｔ％、６μｍ
【００７０】
【表１】
2010033021.tif 000004
【００７１】
また、プライマー層の材料としては、ウレタン系材料より成り、Ｔｉを含有するクリスタルコート（ＳＤＣテクノロジーズ・アジア株式会社製、商品名）を用いた。プライマー層の厚さの制御も、上記材料の固形分濃度を変化させて行った。プライマー層の組成例及び膜厚を下記の表２に示す。
【００７２】
【表２】
2010033021.tif 000005
【００７３】
上記表２に示す組成１〜６のプライマー材を、チオウレタン及びエピチオ樹脂（ＨＯＹＡ（株）製、商品名ＥＹＲＹ、屈折率１．７０）より成るレンズ基材の表面にディッピング法により塗布し、１００℃、４０分の熱硬化を行ってプライマー層を形成した。このプライマー層の上に、上述の表１に示す組成１〜６のハードコート液をディッピング法により塗布し、７５℃、２０分の熱硬化を行ってハードコート層を形成した。そして、形成したプライマー層及びハードコート層を完全に硬化させるために１１０℃、１時間の熱硬化を行なった。更に、反射防止膜を真空蒸着法により成膜して、プライマー層及びハードコート層の膜厚を変化させたプラスチックレンズを作製した。反射防止膜は、どの例においてもＳｉＯ２及びＴａ２Ｏ５を交互に積層した積層膜より構成した。
【００７４】
このようにして作製した各例のプラスチックレンズに対して、スクラッチ試験、クラック確認及び干渉色確認の評価を行った。
先ず、スクラッチの評価としては、スチールウール（＃００００）を使用し、４ｋｇ加重にて２０往復のスクラッチ試験を行った。この結果及び評価基準を下記の表３及び表４に示す。
【００７５】
【表３】
2010033021.tif 000006
【００７６】
【表４】
2010033021.tif 000007
【００７７】
また、表３に示す結果のうち、ハードコート層の膜厚が１．５μｍ、２μｍ、５μｍとされ、プライマー層の膜厚が１．５μｍ、１μｍ、０．７５μｍ、０．５μｍとされる場合のスクラッチ試験後のプラスチックレンズ表面の写真図を図３に示す。
表３に示すスクラッチ試験の結果から、ハードコート層の膜厚が１μｍの場合は耐擦傷性が低く実用に適さないことがわかる。ハードコート層の膜厚が１．５μｍの場合は、図３から明らかなように、プライマー層の膜厚が０．７５μｍ以下であれば擦過傷が少ないことがわかる。また、ハードコート層の厚さが２μｍの場合は、プライマー層の膜厚が１μｍ以下であれば良好な結果が得られるといえる。
これらのことから、ハードコート層の膜厚は、プライマー層の膜厚の２倍以上のときに、良好な耐擦傷性が得られるといえる。
【００７８】
また、プライマー層、ハードコート層を形成した熱硬化工程後のプラスチックレンズを目視にて確認し、クラックの発生を評価した。この結果及び評価基準を下記の表５及び表６に示す。
【００７９】
【表５】
2010033021.tif 000008
【００８０】
【表６】
2010033021.tif 000009
【００８１】
表５の結果から、クラックの発生は、ハードコート層の膜厚が６μｍの場合に生じることがわかる。したがって、ハードコート層の膜厚は６μｍ未満とすることが望ましく、５μｍ以下とすることがより望ましいといえる。
【００８２】
更に、反射防止膜を形成後のプラスチックレンズを目視にて確認し、干渉色の確認による評価を行った。この結果及び評価基準を下記の表７及び表８に示す。
【００８３】
【表７】
2010033021.tif 000010
【００８４】
【表８】
2010033021.tif 000011
【００８５】
表７に示すように、全ての例において干渉色の変化は見られなかった。したがって、プライマー層の膜厚が０．１μｍ以上２．０μｍ以下、ハードコート層の膜厚が１μｍ以上６μｍ以下の範囲において、干渉色の変化が発生しないといえる。
【００８６】
以上の表３、表５及び表７の結果を総合した総合評価結果を下記の表９に示す。
【００８７】
【表９】
2010033021.tif 000012
【００８８】
表９の結果から、上記一般式（１）及び（２）で表わされる材料と、金属酸化物とを含むハードコート層を、プライマー層の上に設ける場合、その厚さはプライマー層の厚さに対して２倍以上とするときに、十分な耐擦傷性を得ることができるといえる。
【００８９】
また、ハードコート層の膜厚を６μｍ未満、より好ましくは５μｍ以下とするときに、クラックの発生を回避することができる。
ハードコート層及びプライマー層の総膜厚としては、７μｍ以下のときに、クラックの発生を確実に抑制することができる。
更に、ハードコート層の膜厚が１μｍの場合は、プライマー層の膜厚に関係なく耐擦傷性に劣る。したがってハードコート層の膜厚は、１．５μｍ以上とし、且つ、上述したようにハードコート層の厚さをプライマー層の厚さに対して２倍以上とするとき、確実に耐擦傷性の向上を図ることができる。
なお、上述したように、プライマー層の膜厚が０．１μｍ以上２．０μｍ以下、ハードコート層の膜厚が１μｍ以上６μｍ以下の範囲全てにおいて、干渉色の変化を抑制することができる。
【００９０】
以上説明したように、本発明のプラスチックレンズ及びその製造方法によれば、ハードコート層の材料を選定し、且つプライマー層とハードコート層との厚さの関係を適切に選定することによって、耐擦傷性の向上を図り、クラックの発生を抑え、且つ干渉色のばらつきを抑制することができる。
【００９１】
なお、本発明は上述の各例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載される本発明の要旨を逸脱しない限りにおいて、種々の変形例、応用例を含むものであることはいうまでもない。
【図１】
2010033021.tif 000013
【図２】
2010033021.tif 000014
【図３】
2010033021.tif 000015